耐火砖的抗渣蚀性及测定

耐火砖的抗渣蚀性主要与耐火砖的化学矿物组成以及组织结构有关，另外还与熔渣的性质及与其相互影响的条件有关。评价耐火砖抗渣侵蚀性能的实验方法很多，如何合理选择实验方法而正确地评价耐火砖的抗渣性，涉及到很多实验技巧。具体的实验方法有静态法和动态法。

(1)静态法。包括熔锥法、浸渍法和坩埚法。

①熔锥法，亦称三角锥法。将耐火砖与炉渣分别磨成细粉，按不同比例混合，制成三角锥，其形状、大小与标准测温锥相同，然后按耐火度试验方法进行测试，以耐火度降低程度来表示耐火砖抗渣性的优劣。这是抗渣性实验中最简单的方法，但它只能反映化学矿物组成对抗渣性的影响，无法显示其他因素的影响。

②浸渍法。将耐火砖切成圆棒状，在规定温度下，浸入炉渣中。浸渍一定时间后，取出观察其侵蚀情况，测量体积变化，计算侵蚀百分率。

③坩埚实验法。从耐火制品上取下边长约为80mm，高度为65mm的立方体，或钻取直径50mm，高50mm的圆柱体试样，在其顶面中心钻一直径为30—40mm，深度为30—40mm的孔(亦可由耐火砖直接压制成这种坩埚)，装入一定量的渣剂，然后将坩埚放入电炉的恒温区，加热至预定的实验温度并保温一定时间。冷却后，将坩埚从电炉中取出，并沿其中心面剖开，观察并测量侵蚀情况。耐火砖试样的抗渣蚀性，一般常用耐火砖试样的侵蚀量(或侵蚀深度)和熔渣在耐火砖试样中的渗透深度来分别表示。

坩埚法是目前最为常见的一种评价耐火砖抗渣蚀性的实验方法，其特点是方法简单，易于实现。其不足之处在于：由于实验中加入的渣剂量较少，在实验过程中随着耐火砖侵蚀量的增加，炉渣的化学成分将发生很大的变化；耐火砖试样内部不存在温度梯度，加之熔渣与耐火砖之间处于相对静止状态。所以，熔渣向耐火砖试样内部的渗入行为以及熔渣对耐火砖试样的侵蚀过程与实际炉内的耐火砖的侵蚀状况存在较大的差别；对于抗渣蚀性良好的，特别是含碳耐火砖试样，由于耐火砖的侵蚀量太少，不同耐火砖试样间抗渣蚀性的差异不明显，难以正确比较。

(2)动态法。包括回转坩埚法、转动浸渍法、撒渣法、高温滴渣法和感应炉法。

①回转坩埚法。将被测耐火制品加工制成多个断面为梯形的试样块，并将其砌在一个小型的回转窑内侧，形成坩埚。坩埚倾斜，与水平面成45^o且可自由旋转，转速一般为0一10r／min向坩埚内加入渣剂，然后点燃气体燃料加热坩埚。当渣剂完全熔化，且坩埚内温度达到实验温度后，启动旋转装置使坩埚旋转，进行渣侵蚀实验。在实验过程中，可根据需要随时向坩埚内补充渣剂。持续一段时间，将渣倒出。冷却后，拆下砌在一起的试样块，沿试样块的长度方向垂直渣蚀面将其切开，测量实验前后试样块厚度变化，计算渣蚀量，并以此作为评价耐火砖抗渣蚀性的指标。

回转坩埚法是在坩埚法的基础上发展起来的，目的在于加强耐火砖与熔渣间的相对运动，提高耐火砖的侵蚀速度，是一种比较好的动态评价耐火砖抗渣蚀性的方法。其特点是可以对多个耐火砖试样同时进行抗渣蚀性实验；可以随时补充渣剂或去除熔渣；由于在金属炉壳与砌筑的坩埚间可以再砌筑一层绝热材料，在耐火砖试样内部可以形成与实际使用条件下耐火砖内部相似的温度梯度。这种方法的不足之处在于试验温度和实验气氛不易控制。

②转动浸渍法。亦称旋棒法。这种方法与浸渍法不同之处是将圆棒试样浸入熔渣旋转一定时间后取出，观察试样的侵蚀情况。

③撒渣法。将耐火砖切制成长方体试样，置于电炉内，加热到实验温度，将一定量的炉渣通过石英管分次均匀地撤布在试样顶面中心处，保温一定时间。冷却后，测量熔渣侵蚀前后试样的体积变化，计算其侵蚀百分率。

④高温滴渣法。将炉渣压制成棒状，与水平面成10^o插入加热耐火砖试样的实验炉内，试样的受蚀面与水平面成30*斜靠在炉壁上。当加热到试验温度时，渣棒熔化，不断向前移动，使渣滴落在试样的受蚀面上，流蚀成沟。冷却后，从试样下边缘38mm处切开，测量渣蚀的宽度和深度，并测量蚀损的体积。

⑤感应炉法。把要测量的耐火砖做成小型感应炉炉衬，置于感应圈内，加入一定量的金属，待其熔化后。加入一定量的熔渣，在实验温度下保温一定时间。冷却后，切开炉衬的断面，观察比较其侵蚀情况。这种方法的特点是比较直观，对比性强，炉内气氛易于控制；缺点是设备复杂昂贵。对于同一种耐火砖，采用上述不同实验方法对其抗渣蚀性进行测定和评价时，得到的实验结果经常会出现某些差异。引起这些差异的原因是多方面的。例如，实验室炉内气氛的差别，金属存在与否，熔渣的运动状态以及加热方式等。因此，在实验之前，应根据耐火砖的成分、耐火砖的性质以及抗渣蚀性实验的特点，对整个实验过程作认真的考虑和周密的设计，以达到预期的效果。